Игорь Дуэль - Судьба фантастической гипотезы
Учёные, причём далеко не только сторонники Кювье, совершенно справедливо поняли, что предлагаемый Лайелем биллиардный шарик — это Земля, с которой нельзя работать, что такая, выражаясь современным языком, модель бесперспективна, она ведёт геологию и другие близкие ей сферы познания в тупик.
В двадцатые годы прошлого века на первый план выдвинулся «усечённый» вариант концепции вертикальных движений земной коры — гипотеза кратеров поднятия.
Она была обоснована и развита в трудах немецкого геолога Кристиана Леопольда фон Буха. Надо сказать, что Бух выбрал весьма удачный для своих воззрений. объект наблюдения — Канарские острова, архипелаг, расположенный примерно на 27–28 градусах северной широты, в нескольких десятках миль от побережья Африки.
Ныне мы спокойно и вполне обыденно констатируем, что острова эти вулканического происхождения. Бух же, отправляясь в экспедицию на Канары, мог лишь строить подобные предположения, основанные на том очевидном наблюдении, что конические фигуры огнедышащих гор на архипелаге — вполне обычный элемент рельефа.
Изучение геологических образцов, собранных в разных частях архипелага во время экспедиции, ясно показало, что каждый остров имеет в середине кратер поднятия, а вокруг него располагаются слои базальта, наклонённые от центра кратера к его периферии. Бух сделал из этих наблюдений вывод о том, как рождаются на свет всякие острова. По его мнению, повинен в этом «подземный расплав», который постоянно накапливается под каким-либо участком океанского дна. Когда давление этого расплава достигает значительной величины, ему удаётся прорвать вышележащие слои и вылиться на поверхность. Остыв и затвердев, массы глубинного вещества создали каменный фундамент Канарского архипелага.
Бух обнаружил на каменных островах не только округлые центральные кратеры, но и «линейные вулканы» — трещины в земной коре, по которым также поднимались из глубин изверженные магмы, образовавшие нынешние горные цепи. В их подъёме из глубин и внезапном прорыве земной коры Бух, верный идее Кювье, видел одну из обязательных катастроф, без которых никакие изменения рельефа Земли были, по его мнению, невозможны.
Правда, Бух не сумел придать своему суждению более универсальный характер — показать, что такой же механизм зачастую срабатывает и в формировании материков.
Этот шаг, приближавший рождение контракционной концепции, удалось сделать великому немецкому естествоиспытателю Александру Гумбольдту. Он, как и Бух, большое внимание уделял деятельности вулканов. Случайности в том не было. Последовательный сторонник лапласовской космогонии, Гумбольдт видел в вулканизме основную форму связи между внутренней и внешней оболочками планеты. Впрочем, употребляя термин «вулканизм», учёный подразумевал под ним не только извержения огнедышащих гор, но и любые проявления влияния внутренней раскалённой геосферы на земную кору. По мнению Гумбольдта, много миллионов лет назад сама кора была тоньше, чем ныне, — предположение прямо вытекало из гипотезы Лапласа, ибо в те времена изначальный раскалённый шар, каким была наша планета в момент рождения, ещё мало остыл. Поэтому поверхность Земли чаще, чем в наш век, подвергалась разного рода катаклизмам — извержениям вулканов, землетрясениям. И вот в результате мощных подъёмов упругой расплавленной массы и воздымались над океанским дном нынешние материки и горы.
Кратеры поднятия Гумбольдт считал абсолютно универсальным механизмом проявления очередных катаклизмов. Любопытно в этом отношении его представление о том, как сформировалась депрессия на западе Азии, у побережья Каспия. Гумбольдт называл этот район «страной-кратером», в образовании которой повинно воздымание в близлежащих районах высоких горных цепей — Кавказа, Гиндукуша, Персидского плоскогорья. Иначе говоря, даже опускание отдельных участков суши он объяснял тем же механизмом — поднятием соседних…
А на следующем этапе развития науки происходит тот поворот, к которому уже давно подготовлен читатель. Идея катаклизмов окончательно выпадает из научного обихода, представление об огненно-жидком подстилающем слое и твёрдой земной коре сливается с эволюционными идеями и рождается на свет концепция контракции.
Первый (как бы эскизный) её вариант был создан в трудах французского исследователя Жана Батиста Армана Луи Леонса Эли де Бомона.
В начале своей научной деятельности, в двадцатых годах прошлого века, Эли де Бомон был прямым учеником в последователем Буха и нисколько не сомневался в универсальности механизма кратеров поднятия, а также в том, что весь лик Земли создан в результате разного рода катастроф. Молодой Эли де Бомон рассматривал проблему рельефа Земли в несколько суженном виде: всё своё внимание он сосредоточил на изучении гор, не пытаясь распространить свои выводы на формирование материков в целом. Однако в одной из более поздних его работ, увидевших свет в начале пятидесятых годов прошлого века, мы уже находим идею, имеющую коренное отличие от взглядов предшественников.
Эли де Бомон писал, что при охлаждении Земли (на раннем этапе её формирования) на поверхности планеты сначала создаются «вздутия», а уж затем (при сжатии) кора сминается складками. Хотя Эли де Бомон был не слишком точен в описании этой картины, но специалистам нетрудно было её домыслить и понять, что «вздутия» коры — это и есть материки.
Гипотеза контракции (в переводе с латыни — сжатия), родившаяся из работ Эли де Бомона, обретает всё более определённые черты в трудах крупных геологов прошлого века — американца Д. Дэна, особенно австрийца Э. Зюсса и, наконец, русского геолога И. В. Мушкетова.
Суть её такова. Земля, представлявшая в момент своего рождения огненно-жидкое тело, со временем, остывая, покрылась твёрдой корой. Ядро же Земли и лежащая над ним оболочка до сих пор раскалены. Они продолжают остывать, отдавая сквозь кору своё тепло в мировое пространство, а значит, и сжимаются, уменьшаются в объёме. При этом должна уменьшаться и земная кора. Но поскольку она твёрдая, не пластичная, то сжиматься может морщась, образуя складки. Примерно так сжимается и морщится кожура усыхающего яблока. Однако земная кора на сокращение объёма глубинных слоёв реагирует болезненнее, чем яблочная кожура, — она не только морщится, но ещё и разрывается. Через гигантские трещины вырывается на поверхность раскалённая магма. Одни участки коры от движения вещества в глубинах воздымаются, другие — проседают, что, в свою очередь, приводит к созданию в подкоровых слоях очагов напряжения, которые, разряжаясь, вызывают землетрясения, оползни, извержения вулканов.
Думаю, что даже столь краткое описание контракции позволяет самому читателю понять, какая это была прочная и надёжная идея. Она обладала многими признаками универсальности. Ибо практически все факты, известные наукам о Земле к тому времени, получили с её помощью простое и естественное объяснение. Более того, двигаясь в те десятилетия вперёд быстрым темпом, геология собирала в большом количестве новые факты. И все они опять же легко встраивались в новую концепцию, подтверждая её.
«Соображение по ходу» Сорохтина:
«Гипотеза контракции была исключительно красивой концепцией, и именно её красота и кажущаяся физичность гипнотизировали учёных почти 100 лет (до 30-х годов нашего века)».
Гипотеза контракции вобрала в себя все достижения науки прошлого. Нашли в ней своё место и суждения плутонистов. Ведь она прямо утверждала, что роль глубинных сил в формировании лика Земли определяющая. Но не были отвергнуты и выводы, добытые нептунистами. Внешние силы — согласно взглядам контракционнстов — тоже играют немалую роль: вода и воздух сглаживают рельеф материков, разрушают горы, реки переносят огромное количество обломочного материала. А сверху сушу и дно океана, как правило, покрывает слой, который представляет собой в значительной мере результаты деятельности растений и животных — живого вещества планеты. И конечно же, велика роль воды — глобальных течений, а также разного рода более мелких потоков в формировании рельефа.
В науках о Земле после нескольких столетий, сплошь наполненных неуверенностью, острой борьбой различных концепций, наступили, наконец, относительно мирные времена. Споры теперь велись лишь по более узким проблемам. Главные же представления, казалось, сформулированы столь основательно, что можно было, по мнению многих специалистов, считать их незыблемыми и вечными.
И это убеждение стало господствующим. Оно было очень дорого учёным. Ибо они знали, что контракцию наука воистину выстрадала. Оттого всякие покушения на неё не могли не вызывать целого взрыва эмоций.
Помните? Такая же примерно ситуация сложилась к началу нашего столетия в физике. Там тоже существовало непреложное убеждение, что теоретические основы этой науки выработаны к этому времени раз и навсегда. Ведь недаром же учитель Макса Планка, услыхав от своего ученика, что тот намерен посвятить себя теоретической физике, выразил крайнее неудовольствие. Он был уверен: здание этой науки уже в основном возведено, то, что осталось не вполне достроенным, относится к разряду «отделочных работ», и посвящать себя такого рода мелочам недостойно большого таланта. А всего несколько лет спустя (в 1900 году) Макс Планк сформулировал идею, которой суждено было разрушить один из краеугольных камней фундамента «почти законченной» теории. Планк предположил, что атомы испускают и поглощают энергию порциями — квантами. Проходит ещё пять лет, и Альберт Эйнштейн обосновывает идею о том, что свет — это поток фотонов — квантов световой энергии. Экспериментальное подтверждение этой идеи стало началом бурного развития квантовой теории, без которой немыслимо всё современное естествознание.
